CC-Link现场总线技术对建筑空调控制系统节能改造
我们采用北京亚控自动化软件有限公司开发的组态王（Kingview）。该软件是最优秀的国产组态软件之一，目前的版本是6.52。
四、改造内容
4.1冷热源部分
建筑空调系统是现代大型建筑物和不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行天数恨少，有的只有十多天，大部分时间都在70%负载以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，造成电能的大量浪费。如果采用根据空调负荷自动调节水泵转速的方式来调节流量，就可以从根本上节约电能，同时也可保证空调的使用效果。
该医院门诊大楼中央空调系统冷热源部分改造前的主要设备和控制方式：主机800冷吨冷气主机2台，空调循环泵3台，配用功率75KW；冷却水泵3台，配用功率75KW。热水泵30KW3台，配用功率30KW。空调末端为空调箱、新风机和风机盘管，为变流量系统，供回站设旁通调节阀平衡水流量。冬季通过阀门切换，空调循环泵水流通过板式蒸汽/水热交换器为大楼末端提供热水。原系统空调循环泵定频运行或手动调节变频器，节能效果并不理想。
水泵是一种平方转矩负载，其转速 n 与流量 Q, 扬程 H 及泵的轴功率 N 的关系如下式所示：
Q1=Q2(n1/n2) H1=H2(n12/n22) N1=N2(n13/n23) (1-1)
上式表明，泵的流量与其转速成正比，泵的扬程与其转速的平方成正比, 泵的轴功率与其转速的立方成正比。当电动机驱动泵时，电动机的轴功率P(kw) 可按下式计算:
P=ρQH/ηcηF×10-2 (1-2)
式中： P：电动机的轴功率（KW） Q：流量（m3/s） ρ：液体的密度（Kg/m-2）
ηc:传动装置效率 ηF：泵的效率 H：全扬程（m）
调节流量的方法如图二所示，曲线1是阀门全部打开时，供水系统的阻力特性；曲线2是额定转速时，泵的扬程特性。这时供水系统的工作点为A点：流量QA，扬程HA；由（1-2）式可知电动机轴功率与面积OQAAHA成正比。今欲将流量从QA调节到QB只需将水泵电机转速由N2调节到N4，电动机轴功率由面积OQAAHA降为面积OQBCHC，节能效果明显。
经实地勘察，本着节省投资，并使改造后的能与原有的系统随时方便切换，采用基于三菱FX3U系列PLC控制器、变频器和外围传感器等组成的智能控制系统，自动控制的空调循环、冷却水泵的变频运行，主要功能有：
（1）按空调负荷变化来对空调泵进行变频控制，设定的温差、压差（流量）值可人工设定或按不同时段自动调整，以满足不同时间段大楼对空调的需求。在夏季制冷工况下，系统还需自动保证离心制冷机的允许最低流量，确保系统安全运行。
（2）夏季制冷工况时根据空调负荷自动地在机组允许的冷却水量范围内调节冷却水泵的流量，达到冷却水泵节能目的。
评论